Дэвид Боданис - Самая большая ошибка Эйнштейна

Сумеет ли он каким-то способом определить, где находится? Есть ли такой метод?

Отважный путешественник начинает размышлять. Может быть, он где-то в космосе, за пределами Солнечной системы, вдали он всех крупных источников гравитации вроде нашего Солнца или даже Юпитера (куда более скромного по размерам). Но есть и другая возможность – что он попросту внутри лифта, какие сооружают в этих новомодных американских небоскребах. Какой-то подлый злодей перерезал трос, и вот бедняга падает в этой кабине с самого верха лифтовой шахты. Но если помещение совершенно замкнутое и если он в нем свободно плавает, то узник не сможет определить, какая из этих двух версий справедлива. Вспомним рабочих, которых Эйнштейн представил себе сорвавшимися с бернской крыши. Пока они падают (если вообразить, что они не могут смотреть по сторонам и ощущать движение воздуха), они знают лишь то, что пребывают как бы в невесомости. Но они не способны определить, на каком расстоянии от поверхности земли в данный момент находятся – нескольких миль или всего нескольких дюймов.

Теперь же Эйнштейн понял: все-таки есть способ, который позволит нашему отважному герою понять, где он, при этом не выглядывая из своей замкнутой комнатки. Ему потребуются лишь два яблока. Нужно взять по одному яблоку в каждую руку, развести руки в стороны и затем уронить плоды.

Если оба яблока будут спокойно парить в воздухе, герой поймет, что находится где-то очень далеко от Земли, в бескрайних просторах космоса, и поблизости нет никаких сколько-нибудь крупных небесных тел (в том числе планет, изрытых метеоритами). У него масса времени на то, чтобы соорудить двигатель и добраться до безопасных мест.

А вот если после того, как он разожмет пальцы, яблоки не повиснут неподвижно, а начнут медленно, но неуклонно скользить по направлению к нему (и если он знает, что это происходит не из-за воздушных потоков или его собственного взволнованного дыхания), тогда он волей-неволей должен заключить, что дела его плохи. Лишь одна вещь способна сделать так, чтобы два яблока, которые вначале двигались более или менее параллельно узнику, стали загадочно и зловеще приближаться к нему. Эта вещь – центральный источник гравитации, находящийся где-то внизу. К нему-то и стремится каждое яблоко, исходя из своей собственной стартовой точки:

Эффект будет заметнее, если представить себе несчастного над Землей:

Следует неутешительный, но недвусмысленный вывод: когда такой эффект происходит в миниатюрных масштабах, герой явно находится внутри свободно падающего лифта. И в любой момент он вместе с яблоками и со всей кабиной может весьма болезненно столкнуться с поверхностью земли. Это неизбежно.

Наблюдение за движением яблок – оригинальный способ определить, находится путешественник близ крупного гравитационного источника вроде нашей планеты или же он где-то в далеком космосе. Но тут есть своя загвоздка. Находясь в свободном парении, герой вообще не ощущает действия какой-либо силы тяготения. Однако нечто заставляет столь же свободно парящие яблоки двигаться к нему. Но если он не ощущает действия какой-либо силы, то логично предположить, что и яблоки ее не «ощущают».

Каким образом пустое пространство внутри воображаемого лифта вынуждает объекты вроде свободно парящих яблок сближаться друг с другом, хотя наблюдателю, который заключен с ними в одну кабину, они кажутся просто висящими в воздухе?

Сражаясь с этой проблемой, Эйнштейн многое понял о собственном мыслительном процессе. Мыслителей часто делят на «гольфистов» и «теннисистов». Гольфист действует один, а теннисисту нужен партнер. В этом смысле Ньютона можно отнести к гольфистам, а Уотсона с Криком (а также, например, многих композиторов и поэтов-песенников) – к теннисистам. Эйнштейн уже долго был гольфистом. Он мог бы еще чуть-чуть продвинуться по пути решения этой проблемы, работая в одиночку, но чтобы сделать существенный рывок, ему потребовался коллега…

К кому же обратиться? Милева больше не могла ему помочь: хотя ей удавалось проверять некоторые выкладки в его ранних работах (за время их учебы в цюрихском Политехникуме она неплохо освоила математику и физику), нынешние проблемы лежали далеко за пределами того, что они когда-то выучили в Цюрихе. Бессо не годился по той же причине. Он, по выражению Эйнштейна, являл собой «лучшего собеседника в Европе для обкатки научных идей», однако его недостаточная амбициозность и чересчур эксцентричное отношение к серьезным исследованиям означали, что и он недостаточно сведущ для того, чтобы помочь (и недостаточно упорен, чтобы узнать нужные вещи).

А вот Марсель Гроссман, эйнштейновский друг еще со студенческих времен, когда-то одалживавший ему конспекты лекций, тут идеально подошел бы. Он бы сумел помочь Альберту продвинуться по этому долгому и медленному пути, который в конце концов приведет его к общей теории относительности. После окончания цюрихского Политехникума Гроссман, некоторое время поработав учителем старших классов, пошел в аспирантуру, где изучал высшую математику, и с тех пор не оставлял научную работу. В конце концов он стал профессором математики в своей альма-матер, недавно произведенной в ранг настоящего университета (и получившей гордое название Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETHZ) – Швейцарская высшая техническая школа в Цюрихе). За десяток лет, протекших после окончания Политехникума, Эйнштейн и Гроссман пересекались несколько раз (припомним, как Гроссман добывал приятелю работу в Бернском патентном бюро или по мере сил помогал с прошениями о месте учителя старших классов, которые постоянно отклоняли), но вообще они успели за это время как-то отдалиться друг от друга. Однако Эйнштейн по-прежнему относился к его талантам с огромным уважением. Если бы в Швейцарии удалось подыскать приличное место, Эйнштейн только выиграл бы от соседства с другом.

Для отъезда из Праги имелся и еще один мотив – опять-таки, личного свойства. Расставание с цюрихскими друзьями не в лучшую сторону сказалось на браке Альберта и Милевы. Прохладное отношение со стороны пражских чехов и пражских немцев также не способствовало приятной жизни. И Альберт, и Милева чувствовали растущее отчуждение. Когда в Брюсселе затеяли конференцию, где планировалось собрать большинство ведущих физиков тогдашней Европы, Эйнштейн не взял с собой Милеву, хотя там она оказалась бы в обществе великих умов, которыми так восхищалась: из Манчестера приезжал Резерфорд, из Берлина – Планк, не говоря уж о блистательной женщине-физике, которой сама она так и не стала (у нее просто не было такой возможности), – о парижанке Марии Кюри. Во время конференции Милева писала ему (паровые почтовые экспрессы стремительно развозили корреспонденцию по всему континенту): «Я бы с огромной радостью чуть-чуть послушала всех этих замечательных людей, посмотрела бы на них. Тебя так давно не было… Сумеешь ли ты меня узнать, когда мы встретимся?»